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料粉對(duì)耐火材料的蝕損作用主要表現(xiàn)在粉料高溫蒸發(fā)的堿性蒸氣對(duì)耐火材料的侵蝕,如莫來(lái)石磚表面的熔蝕、內(nèi)部的“鼠洞”等,以及格子磚中的反霞石化作用等。再者,粉料中超細(xì)粉的飛料在蓄熱室格子體中集聚,形成瘤子,堵塞格子孔,嚴(yán)重時(shí)造成格子磚倒塌、損毀,被迫熱修。蝕損作用隨溫度升高而加劇,熔化溫度每提高50?60℃就會(huì)使使用期限縮短約一年。前臉墻、加料口、熔化部前部空間、池壁、小爐、蓄熱室上層格子體等部位都會(huì)受到料粉的蝕損。
玻璃液對(duì)耐火材料的蝕損作用比料粉要小得多,玻璃液與耐火材料界面層上的相反應(yīng)是復(fù)雜的。玻璃液首先溶解耐火材料中的游離的SiO2。莫來(lái)石磚的溶解速度較小,它聚集到玻璃液和耐火材料的界面上,雖然小結(jié)晶的莫來(lái)石溶解了,但在使用時(shí)大結(jié)晶的莫來(lái)石甚至有了增長(zhǎng)。耐火材料被侵蝕后,與它接觸的熔融物中增添了SiO2和Al2O3的成分。熔融物將擴(kuò)散到玻璃液的其余部分中去。在擴(kuò)散過(guò)程中,熔融物的成分發(fā)生變化,SiO2和堿液增加了,而在界面上發(fā)生了β-Al2O3結(jié)晶的聚集作用,所以,在耐火材料與玻璃液的接觸面上,
首先是莫來(lái)石層,接著是β-Al2O3層,然后是未受侵蝕的耐火材料。耐火材料溶解后,使玻璃液黏度增大,促使在耐火材料表面形成較難移動(dòng)的保護(hù)層,減弱了繼續(xù)侵蝕的作用。
玻璃液對(duì)耐火材料的侵蝕作用,取決于其黏度和表面張力等物理性質(zhì)。黏度低和表面張力小的玻璃液最容易浸潤(rùn)耐火材料,并從其表面細(xì)孔吸入內(nèi)部,使整個(gè)耐火材料受到強(qiáng)烈的侵蝕。高堿玻璃具有較低的黏度,硼硅酸鹽玻璃的表面張力小,所以,它們的侵蝕作用就劇烈。提高熔制溫度會(huì)降低熔融玻璃液的黏度和表面張力,從而也加速了侵蝕作用。含硼酸、磷酸、氟、鋁、鋇化合物的玻璃液,對(duì)耐火材料有劇烈的侵蝕作用,強(qiáng)烈的玻璃液對(duì)流和不穩(wěn)定的液面會(huì)把保護(hù)層沖刷掉,加速蝕損。對(duì)耐火材料本身來(lái)說(shuō),蝕損程度主要與它的化學(xué)組成、礦物組成和結(jié)構(gòu)狀態(tài)有關(guān)。一般耐火材料的結(jié)構(gòu)都是由一個(gè)或多個(gè)晶相、玻璃相和氣相組成的。氣孔,特別是開(kāi)口氣孔,是侵蝕劑滲入耐火材料內(nèi)部的通道,并使侵蝕面增加。
相對(duì)于晶相來(lái)說(shuō),玻璃相是薄弱環(huán)節(jié),其化學(xué)穩(wěn)定性差,要提高耐火材料的抗侵蝕,必須使其高溫的穩(wěn)定晶相增多,玻璃相含量減少,且軟化溫度和黏度要大,氣孔率盡可能低。此外,還要求晶相細(xì)小并均勻分布在玻璃相中,形成均勻致密的組織結(jié)構(gòu)。耐火材料表面不平整和裂紋會(huì)使侵蝕加劇,液面處的池壁磚和池壁磚砌縫處于易被玻璃液蝕損的地方,水平縫的蝕損比垂直縫嚴(yán)重,故要求砌體表面光滑,砲縫小,并要整塊立砌。